让“心脏”与发展脉搏一起跳动——中国南车戚
发表时间：2014-11-01 20:22 作者： 来源： 浏览：
1982年12月，中国南车旗下的戚墅堰机车有限公司（戚墅堰机车车辆厂）成功地将第一台280柴油机“植入”厂修内燃机车，国产功率最大的内燃机车柴油机就此诞生，成为日后中国铁路历次大提速的动力先驱。从此，公司对内燃机车“心脏”——柴油机的研发应用始终与公司发展脉搏一起跳动，科研人员致力于柴油机的创新研发，努力从未停止。
随着高铁时代的到来，高速、重载已经成为中国铁路装备制造业科技研发的必然选择。面对电气化铁路发展的突飞猛进，内燃机车发展受到较大的冲击，如何让柴油机这个“心脏”在内燃机车的体内跳得更有力？如何适应市场需求，让“心脏”的跳动拓展到更多的领域？如何增强“心脏”的造血功能，为企业发展提供更多的发展机遇？成为中国南车戚墅堰公司科研人员创新研发的“重头戏”。
填补国内空白 引领提速重载
岁月荏苒，风雨如歌。在一个企业的发展道路中，总有一些意义非凡的历史进程会成为企业发展里程碑上永恒的记载。对于中国南车戚墅堰公司来说，280柴油机的研制成功，无疑是公司发展历史上最为浓墨重彩的一笔。
1979年，十年动荡结束，改革开放之初，国家急需提振经济，对公司来说也是具有深远历史意义的一年。5月，工厂研制的一种新型的、采用16缸280mm缸径的柴油机组装下线。这台被戚厂人亲切的称为“我们的280柴油机”，标定功率5000马力。以此为核心动力的东风8型内燃机车于1984年研制成功，成为当时国内单机功率最大、国际上也屈指可数的大功率内燃机车。它的横空出世，彻底改变了20世纪70～80年代我国内燃机车功率小、状况差的现状，把铁路运输带入了一个崭新的时代，对国民经济的快速发展起到了强大的推动作用。
从第一台280柴油机试制成功起就处于国内内燃机车技术领域的高起点，奠定了公司在中国内燃机车行业“领头羊”的地位。1989年2月，装用16V280ZJ型柴油机的东风8型内燃机车，通过了由国家计委、国家科委委托铁道部组织的技术鉴定。东风8型内燃机车于1986年获得了国家“六五”科技攻关奖、1990年获得了国家科技进步一等奖。1990年，首台东风9型内燃机车如期试制成功，最高试验速度达163km/h，成为当时中国铁路第一速，荣获了国家“七五”科技攻关奖。1992年，同样装有“280柴油机”心脏的首台东风11型机车成功下线，最高试验速度达到了183km/h，不仅保证了1994年广深准高速铁路的如期开通，而且对珠三角地区经济快速发展起到了很好的拉动作用，对迎接香港回归具有非常重要的政治意义和窗口作用。在中国铁路前五次大提速中，东风11、东风11G和东风8B先后成为担纲牵引主力的主型客、货运内燃机车，中国铁路装备发展的历史由此翻开了新的一页。
凭着孜孜以求、永攀高峰的精神，贯彻“生产一代、研发一代、谋划一代”的新产品研发策略，公司历届领导和广大科技人员投身于280系列大功率内燃机车的研发与制造，大步迈向“产、学、研、用”相结合的自主创新之路。近年来，为了填补我国大功率内燃机车空白，戚墅堰公司着手研发6000马力R16V280ZJ型柴油机。针对柴油机主要零部件承受的机械负荷及热负荷大等诸多难点，全体科研人员齐心协力，合力攻关。在概念设计阶段，设计师与合作方的工程师共同工作，既抱着虚心学习的态度，也不完全迷信对方，不放过任何有疑点的地方。如曲轴设计师通过与合作方的强度计算工程师反复探讨，并指出对方存在的问题，圆满解决了曲轴强度的计算问题。在施工设计阶段，由于时间紧，工作量大，加班加点成为常态，经过全体设计师的努力，只用了短短的三个月时间，就完成了全部的图纸设计，并投入了样机试制。在样机组装阶段，柴油机设计团队成员连续19天都处在紧张的工作状态，总体设计师白班连中班地现场服务，确保了样机组装的顺利进行。在大连研究所进行柴油机UIC360小时的可靠试验时，为了加快进度，总体设计师将一百多公斤重的连接法兰坐火车带到大连。在试验的最后阶段，因试验站的冷却装置出了问题，参试人员无论是做中班还是做夜班，全都赶到试验站，通过在水管路的外表放冰的办法，降低柴油机的温度，确保了试验一次成功。
具有完全自主知识产权的R16V280ZJ型6000马力柴油机的研制成功，填补了国产6000马力等级机车柴油机的空白，该柴油机采用的电喷技术、高效增压技术及低排放技术等均代表了世界最先进的水平，实现了国产柴油机的技术水平与世界先进水平的接轨，是国内首台通过认证试验和装车考核，单机功率最大，性能水平达到国际先进水平的机车用柴油机，获得了国家专利授权。R16V280ZJ型柴油机被应用于东风8CJ型交流传动内燃机车，使机车成为世界上单机功率最大的内燃机车之一。
三十个春秋的风雨兼程，从无到有，从弱到强，公司以自主研制的280柴油机为基点，研制功率等级从4500马力、5000马力，直至6000马力的280系列柴油机，油耗从207下降至200k/kwh，达到国际先进水平。在此基础上，研制出了一批具有自主知识产权的内燃机车。这不仅为中国铁路“提速重载”战略的实施作出了重要贡献，也使公司从一个内燃机车修理厂逐步发展成为中国铁路内燃机车“造修并举、以造为主“的领军企业。
引进先进技术 接轨世界一流
打造世界一流的内燃机车制造企业，必须培养自主创新能力，首要关键是要掌握核心技术。根据铁道部的部署，戚墅堰公司与美国GE公司开展技术合作，生产和谐N5大功率交流传动内燃机车。通过对和谐N5型机车技术的引进消化吸收，系统地掌握了大功率交流传动内燃机车的九大关键技术及相关配套技术，柴油机就是其中之一。
在引进消化再创新的过程中，公司形成了一套适应中国铁路运输需要的技术体系，同时通过引进的制造技术及设备，基本搭建了具有国际先进水平的制造和产品技术平台，并在这个过程中锤炼了一支高素质的柴油机研发专业人才队伍，公司的自主创新能力获得大幅度提升。公司柴油机设计团队中有很多年轻人，他们对工作充满了热爱和热情。2009年临近春节，很多外地的员工都踏上了回家的路途，一边是急待完成的设计任务，一边是久未谋面的父母亲人，年轻的设计师们很多都家在外地，捏着好不容易买到的火车票，他们陷入了两难境地。近年来设计任务繁重，有些人已经连续好几年没有回家探望父母了，为了柴油机零部件国产化设计，他们又悄悄退掉了车票。
为了考核GE转让制造技术的GEVO柴油机六大零件的国产化制造是否成功，公司对柴油机国产化相关零部件进行四个阶段型式试验（即VV试验）。设计人员强化主动、快速的服务意识，把攻坚战现场技术服务列为首要工作，在柴油机试验站增设现场服务网点，设计人员每周7天开两班蹲点，及时掌握、反馈、处理生产过程中发现的问题，使现场问题更快速、高效地得到处理，顺利通过了VV1的1040循环的热疲劳试验、VV2+3超转速超负荷的700小时耐久性试验。 为了保证柴油机整机型式试验的可靠性，公司根据柴油机国产化要求，对曲轴实施验证考核，进行了VV4试验认证。通过超速和超载试验，柴油机国产零部件性能得到检验，GEVO16柴油机基本实现国产化，公司柴油机制造水平明显提升。近600台和谐N5机车奔驰在祖国南疆戈壁、北疆雪原，成为当地铁路货运的重要牵引力量，其功率大、耗油低等优良特性在提升铁路运力中发挥了较好的作用。
此外，GEVO柴油机的一些设计理念给戚墅堰公司柴油机研发人员以新的启迪，他们将这种理念吸收消化，并借鉴到自主研发的新型柴油机的设计中，进一步提高柴油机的安全性能和质量。
改进完善延伸 拓展市场领域
走入21世纪，铁路发展进入了一个全新的时代。中国南车戚墅堰公司在按照铁道部要求，实施引进消化吸收再创新的同时，始终没有放弃对自主开发的280系列内燃机车的改进完善和创新研发，通过全面打造内燃机车三大技术平台，持续完善创新体系，奏响了发展进步的最强音，使280机车产品在巩固国内市场的同时，开始走向世界。
2011年9月，在沙特达曼与利雅得之间的茫茫大漠中，在路基几乎被沙子淹没的铁路上，在50℃以上高温的烈日炙烤下，来自中国南车戚墅堰公司的SDD17型内燃机车，则毫无畏惧的一路前行，受到了沙特用户米亚米亚（非常棒）的好评。这只是公司走出国门、迈向世界的一个缩影，在南美、中东、非洲等多个国家和地区的铁路上，都奔跑着装有280系列柴油机的内燃机车，“中国南车”品牌扬名世界，提升了“中国制造”在国际市场的美誉度。
作为中国南车，乃至我国唯一的纯内燃机车研发、制造企业，中国南车戚墅堰公司要想取得更好、更长远的发展，一方面要大力打造企业三大技术平台，迅速提升企业的核心竞争力，巩固、发展国内外铁路市场。另一方面，必须抓住机遇，站在新的高度、依托现有技术进行产品延伸，积极开发路外市场，拓展新的产业，开发新的增长点。公司以280柴油机为基础，高起点地进行了多种用途柴油机的开发工作，开拓了船舶、发电机组等应用领域，并取得了一定的业绩。
早在1993年，工厂开始涉足柴油机发电机组领域，为西藏拉萨火电厂研制了二台2500kW的常用发电机组，该型柴油发电机组成为国内首批运行在海拔最高点的大功率柴油发电机组。1995年，为石家庄宝石电子玻璃股份有限公司研制了一台3200kW的应急柴油发电机组。2006年，上海中原公司经过多方调研和比选，最终确定选择中国南车戚墅堰公司研制的16V280型柴油机作为其承建的巴基斯坦核电站的AAC级应急电源的动力装置，280柴油机成功跻身要求苛刻的核电站备用发电机组领域，迈出了国产柴油机进入核电领域的第一步，开创了国产柴油机作为核电站应急柴油发电机组动力装置先河。近几年来，公司280系列柴油发电机组业务得到了较好的发展， 2008年至今，先后为康菱广西项目、康菱印尼等提供了5台普通柴油发电机组，为台山核电站研制了2台核电站SBO柴油发电机组。 此外，公司目前另有3台核电站应急机组、8台普通柴油发电机组的订单，相关的生产工作正在进行中。
为了拓展柴油机产品应用市场，公司依托现有技术进行延伸产品市场开发，成立了项目组，开发满足船规要求的船用柴油机。围绕船用柴油机的研制，研发人员以严谨的科学态度和谦虚的科学修养紧张有序的工作，在研制初期，研发人员集体学习中国船级社颁布的《钢质海船入级规范》，并多次走访调研船厂、船舶设计院、航道局以及与船东交流，咨询国内外资深柴油机专家，了解市场需求和掌握船机市场的动态。2008年5月，完成了总体设计方案，并确定各主要系统接口尺寸及要求。接着，又在短短的三个月时间了，完成了主要外购外协件技术规格、中国船级社（CCS）所审批图纸设计、主要技术规格、交货验收技术条件、型式试验大纲等技术文件的编制。在设计过程中，研发人员经过多种方案比较和多次集体讨论确定最终方案。根据总体方案的要求进行自顶向下的设计，并对相关结构和装置进行了改进和优化。同时，为满足国际海事组织（IMO）和CCS的排放要求，改进设计了柴油机的结构参数，加强了中冷器进气冷却效率，以及供油提前角的优化设计等措施。在柴油机型式试验期间，研发人员连续3天3夜没有合眼，都坚守在试验台位上，保障柴油机的正常运转。
16V280ZC(F)型船用柴油机在中国船级社的见证下，完成了设计认可、产品检验、管理体系认可、型式试验和排放试验，最终通过型式认可，获得CCS证书，并申请了国家实用新型专利。16V280ZC/F型船用柴油机的研制成功，标志着国产大功率中速船用柴油机又迈上了一个新的台阶，降低了国内船舶行业对进口柴油机的依赖性，减少高额的进口费用，增强国内船舶行业的本土配套率，填补了国内大功率中速船用柴油机的空白，满足了高速发展的船舶制造及配套需要，并具有十分广阔的市场前景。
运用领先技术 创新牵引未来
近年来，公司按照中国南车的统一部署，以国际一流企业为标杆，按照高起点、分阶段、模块化的要求，以不同功率等级柴油机研制为支撑，全力开展了内燃机车设计、制造、产品三大技术平台筑高工程，重点增加装备投入，深入开展两化融合，不断提升产品质量，无论在软实力还是硬实力上均得到了脱胎换骨的变化。
公司用先人一步的创新、用高人一筹的智慧，相继建成了国家认定企业技术中心、国家理化计量检测实验室、江苏省工程技术研究中心等科技创新平台，搭建了国家博士后科研工作站、企业院士工作站等高层次人才集聚平台，创新平台不断筑高，创新体系不断完善，创新文化日益凝聚，创新实力大幅增强，奠定了再次腾飞的基础。公司全面搭建了6000马力、4000马力、2000马力三个功率等级的内燃机车产品平台，实现了产品的标准化、模块化、型谱化、信息化，可以快速满足全球市场的需求。在设计技术平台上，建成了国际一流的内燃机车协同仿真平台和试验验证体系，实现了从整机到主要零部件的全三维设计，设计能力和水平得以大幅提升。
面对国内铁路发展的新形势，公司紧紧围绕国家节能环保的方针政策，通过对国际最前沿的先进技术进行集成创新，历时六年开发成功R12V280ZJ型新一代节能环保柴油机，做到了产品开发不断线，技术储备不断档。公司以此为核心动力，积极抢占市场制高点，先人一步打造4000马力功率等级交流传动内燃机车产品平台，重点开发重载调车内燃机车、干线货运内燃机车、准高速客运内燃机车、高速内燃动车四种车型。产品技术平台的开发考虑了全球最恶劣的运用环境（高温、风沙、严寒等）需要，能够满足宽轨、准轨和窄轨等不同线路轨距的需求，预留车载信号系统、行车安全系统、预热系统和重联控制系统的接口，能够适应用户定制化和多样化的需求，全面满足国内外铁路不同用途的需要。
科技创新和管理创新，推动了公司不断开创新纪元，创造了一个又一个第一。近年来，中国南车戚墅堰公司加快创新步伐，在既有产品的基础上，结合新技术，研究柴油机产品的升级换代，致力于形成柴油机产品系列化，满足不同功率等级、不同用途机车的需要，而拓展柴油机应用领域的成功经验，也为柴油机研发注入了勃勃生机。柴油机这颗“心脏”正努力打通公司科技创新的脉络，并强劲地与之一起跳动，牵引公司不断谱写新篇章，成为了我国内燃机车的行业龙头。
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